سبب إتلاف مرض ألزهايمر لأجزاء معينة من الدماغ.. دراسة تجيب
غالبا ما يكون فقدان الذاكرة هو العلامة الأولى لمرض ألزهايمر، يليه الارتباك وصعوبة التفكير.
وتعكس هذه الأعراض النمط المعتاد لتفاقم تلف أنسجة المخ. وتتركز التجمعات السامة من البروتينات أولا في الفص الصدغي للدماغ، منطقة الذاكرة، قبل أن تنتشر إلى أجزاء من الدماغ مهمة للتفكير والتخطيط.
سبب إتلاف مرض ألزهايمر لأجزاء معينة من الدماغ.. دراسة تجيب
وكشفت دراسة أجراها باحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس عن أدلة على سبب تعرض أجزاء معينة من الدماغ بشكل خاص لتلف مرض ألزهايمر.
ويعود الأمر إلى الجين APOE، وهو أكبر عامل خطر وراثي لمرض ألزهايمر. ووجدوا أن أجزاء الدماغ حيث يكون APOE أكثر نشاطا هي المناطق التي تتعرض لأكبر قدر من الضرر.
وتساعد النتائج، التي نُشرت في 16 نوفمبر في Science Translational Medicine، في تفسير سبب اختلاف أعراض مرض ألزهايمر أحيانا، وتسلط الضوء على جانب غير مدروس من مرض ألزهايمر يشير إلى أن الآليات البيولوجية، التي لم يتم اكتشافها قد تلعب دورا مهما في المرض.
وقال كبير الباحثين، الدكتور بريان جوردون، الأستاذ المساعد في علم الأشعة في معهد مالينكرودت بكلية الطب: "هناك بعض الأشكال غير النمطية النادرة من مرض ألزهايمر، والتي يصاب فيها الناس أولا بمشاكل في اللغة أو الرؤية بدلا من مشاكل الذاكرة".
وأضاف: "عندما تقوم بفحص أدمغتهم، فإنك ترى ضررا في مناطق اللغة أو المناطق الرؤيوية، وليس كثيرا في مناطق الذاكرة. وغالبا ما يتم استبعاد الأشخاص المصابين بمرض ألزهايمر غير النمطي من الدراسات البحثية لأن من الأسهل دراسة مجموعة يكون فيها لكل فرد نفس المجموعة من الأعراض. ولكن هذا التباين يخبرنا أن هناك أشياء ما زلنا لا نفهمها حول كيف ولماذا يتطور مرض ألزهايمر بالطريقة التي يحدث بها. وهناك سبب لتلف مناطق معينة من الدماغ وليس مناطق أخرى، ونحن لا نعرف ذلك السبب حتى الآن. وكل لغز نكتشفه مع هذا المرض يدفعنا أقرب إلى ما نحتاج إلى معالجته".
يبدأ مرض ألزهايمر ببروتين في المخ يعرف باسم أميلويد بيتا. ويبدأ البروتين في التكوّن كلويحات قبل عقدين أو أكثر من ظهور العلامات الأولى للمشاكل العصبية. وبعد سنوات من تراكم الأميلويد، يبدأ تشابك بروتين تاو – وهو بروتين دماغي آخر - في التكون.
وبعد فترة وجيزة، تبدأ الأنسجة في المناطق المصابة بالذبول والموت، ويبدأ التدهور المعرفي.
ولفهم سبب حدوث تلف دماغ ألزهايمر في مكان حدوثه، درس جوردون وزملاؤه، بمن فيهم المؤلف الأول أيلين دينسر، وهو فني في مختبر جوردون، 350 شخصا تطوعوا لدراسات الذاكرة والشيخوخة من خلال مركز أبحاث تشارلز إف وجوان نايت لأبحاث مرض ألزهايمر في كلية الطب. وخضع المشاركون لمسح للدماغ حتى يتمكن الباحثون من قياس كمية وموقع لويحات الأميلويد وتشابكات تاو، وأحجام مناطق الدماغ المختلفة.
وقارن الباحثون أنماط كتل البروتين وتلف الأنسجة لدى المتطوعين بأنماط التعبير الجيني لـ APOE والجينات الأخرى المرتبطة بمرض ألزهايمر كما هو موضح في Allen Human Brain Atlas، وهي خريطة مفصلة للتعبير الجيني في الدماغ البشري تم تجميعها بواسطة معهد ألين لعلوم الدماغ.
وقال جوردون، وهو أيضا أستاذ مساعد في العلوم النفسية والدماغية: "كان هناك تطابق وثيق بين المكان الذي ترى فيه تعبير APOE مرتفعا، وحيث ترى تشابك تاو وتلف الأنسجة. وليس فقط APOE. إذا نظرت، على سبيل المثال، إلى أكثر من 20 جينا مرتبطة بمرض ألزهايمر، يتم التعبير عنها جميعا في الفص الصدغي بأنماط متشابهة. وهناك شيء مختلف جوهريا حول هذه المناطق يجعلها عرضة لتلف دماغ ألزهايمر، ومن المحتمل أن يكون هذا الاختلاف قد تحقق منذ الولادة ويتأثر بالوراثة لدى الشخص".
ويحمل كل شخص نسخة من جين APOE، ولكن الذين يحملون متغير APOE4 يكونون أكثر عرضة للإصابة بمرض ألزهايمر بنسبة تصل إلى 12 مرة عن عامة السكان، وفي سن أصغر.
ولطالما عرف باحثو مرض ألزهايمر أن APOE4 يزيد من تراكم أميلويد بيتا في أدمغة الناس.
وأظهر ديفيد هولتزمان، أستاذ طب الأعصاب في "باربرا بيرتون" وروبن إم موريس الثالث، أستاذ علم الأعصاب المتميز، وزملاؤهم، في أثناء دراسة الفئران التي تطور تشابك تاو ولكن ليس لويحات الأميلويد، أن البروتين APOE4 يزيد أيضا من الضرر الناجم عن تاو، حتى من دون وجود الأميلويد.
ولتقييم تأثير المتغير العالي الخطورة لـ APOE على تلف الدماغ المرتبط بتاو، صنف الباحثون المشاركين وفقا لمن يحمل المتغير العالي الخطورة أم لا، وقاموا بتحليل مجموعات البروتين والضمور في أدمغتهم.
وقال جوردون: "من المرجح أن تبدأ ناقلات APOE4 في تراكم الأميلويد، ما يضعها على طريق الإصابة بمرض ألزهايمر. ثم، لنفس الكمية من الأميلويد يحصلون على المزيد من تشابك تاو، ما يؤدي إلى مزيد من الضمور. إنها ضربة مزدوجة على الدماغ".
وفي العمل المستقبلي، يخطط جوردون وزملاؤه لاستكشاف كيفية ارتباط أنماط التعبير الجيني بأنماط تلف تاو لدى المصابين بمرض ألزهايمر غير النمطي.
ينتج مرض الزهايمر عن تراكم البروتينات غير الطبيعية حول خلايا الدماغ، ما يمنعها من التواصل مع بعضها البعض.
والنتيجة المباشرة لذلك هي فقدان الذاكرة والارتباك. ولكن لحسن الحظ، أثبتت بعض المركبات الطبيعية فعاليتها القوية في الحد من تكوين اللويحات (الرواسب خارج خلوية )، المرتبط بمرض ألزهايمر.
وتوصلت دراسة حديثة إلى أن مركبين شائعين، هما الكاتيشين والريسفيراترول، الموجودين في الشاي الأخضر والعنب والتوت الأزرق والنبيذ الأحمر وأطعمة أخرى، قللا من تكوين اللويحات في الخلايا العصبية. وفعلوا ذلك مع القليل من الآثار الجانبية أو من دونها.
ونشر الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في مجلة Free Radical Biology and Medicine.
وتشير الدراسة إلى أن الكاتيشين (وهو مركب من صنف الفلافانولات) والريسفيراترول، يمتلكان خصائص مضادة للالتهابات، والتي قد تفسر قدرتهما على إزالة اللويحات.
وأعلن باحثو جامعة تافتس عن النتائج التي توصلوا إليها في مجلة Free Radical Biology and Medicine.
ويعد مرض الزهايمر الشكل الأكثر شيوعا للخرف، ويتميز بقلة التواصل بين الخلايا العصبية في الدماغ، ما يؤدي إلى فقدان الوظيفة وموت الخلايا.
وفي الدماغ المصاب بمرض الزهايمر، تتجمع المستويات غير الطبيعية لبعض البروتينات التي تحدث بشكل طبيعي معا لتشكيل لويحات تتجمع بين الخلايا العصبية وتعطل وظيفة الخلية.
وعمل باحثو جامعة تافتس على فهم ما قد يبطئ تقدم مرض الزهايمر، واختبروا 21 مركبا مختلفا في في نموذج ثلاثي الأبعاد للخلايا العصبية المصابة بالمرض في المختبر، مزروعة من خلايا جلد بشرية والتي، من خلال إعادة البرمجة الجينية، تم تحويلها إلى خلايا جذعية عصبية ذاتية التجديد. كما قاموا بقياس تأثير المركبات على نمو لويحات بيتا أميلويد اللزجة، والتي تتطور في أدمغة المصابين بالمرض.
وأثبت الكاتيشين والريسفيراترول فعاليتها في الحد من تكون اللويحات في تلك الخلايا العصبية. وفعلوا ذلك مع القليل من الآثار الجانبية أو مع انعدامها.
ووجد الباحثون أيضا أن بعض المركبات الأخرى التي تم اختبارها، بما في ذلك الكركمين من الكركم، ودواء السكري ميتفورمين، ومركب يسمى سيتيكولين، تمنع أيضا تكوين اللويحات.
وتوضح النتائج، أن هذه المركبات الخمس، الكاتيشين والريسفيراترول، والكركمين، ودواء السكري ميتفورمين، ومركب سيتيكولين، لديها "وقاية قوية حقا من هذه اللويحات".
وقالت الدكتورة دانا كيرنز، الباحثة المشاركة في كلية تافتس للهندسة وقائدة الدراسة: "لقد حالفنا الحظ لأن بعضا منها أظهر بعض الفعالية القوية. وفي حالة هذه المركبات التي اجتازت الفحص، لم يكن لديها تقريبا أي لويحات مرئية بعد نحو أسبوع".
ويشار إلى أن الشاي الأخضر والتوت الأزرق غنيان بمركبات الفلافونويد، التي يمكن أن تقلل الجذور الحرة المدمرة للخلايا وتهدئ الالتهاب في الدماغ وتعزز تدفق الدم في الدماغ.
ولا تقول النتائج التي توصل إليها باحثو جامعة تافتس بشكل قاطع أن الخصائص الوقائية للأعصاب للمركبات الـ 21 التي تمت دراستها ستساعد في التغلب على تطور الخرف. فبعض المركبات التي تمت دراستها، على سبيل المثال، لا يتم امتصاصها بسهولة في الجسم أو مجرى الدم.
ولم تتمكن بعض المركبات من اختراق الحاجز الدموي الدماغي، وهو حاجز بين الأوعية الدموية في الدماغ والخلايا والمكونات الأخرى التي تتكون منها أنسجة المخ.
والغرض من الحاجز الدموي الدماغي هو الحماية من السموم المنتشرة أو مسببات الأمراض التي يمكن أن تسبب التهابات الدماغ.
وهناك حاجة إلى مزيد من الدراسة حول قابلية هذه المركبات للتكيف لتتغلغل بشكل أفضل في مجرى الدم والحاجز الدموي الدماغي، وفقا للدكتورة كيرنز.
لكن النتائج التي توصل إليها فريقها مهمة لأنه لا يوجد حاليا علاج لمرض ألزهايمر والعلاجات التي تعمل على إبطاء تقدم المرض محدودة الفعالية.